你的午餐去了哪裏？
延展部分 – 本課題屬2025年中一至中三科學課程的延展部分。
你中午吃了一碟叉燒飯，幾小時後它就為你提供能量，讓你在體育課上奔跑。這是怎樣做到的？答案就是食物在你的消化系統裏的一段漫長旅程！
在這一課，你會認識消化系統的主要部分、食物為甚麼要被消化、機械消化和化學消化的分別、酶如何運作，以及已消化的食物如何被吸收。你亦會用透析管製作腸道的模型。
1. 食物為甚麼要被消化？
我們吃的食物大多由大分子組成，例如澱粉、蛋白質和脂肪。它們太大，不能穿過腸壁進入血液，而且大多不溶於水（即不溶）。
消化是把大的、不溶的食物分子分解成細小、簡單和可溶的分子。只有這些分子才可以被吸收進入血液，並供身體細胞使用。
比喻：一張大梳化不能穿過窄門，但把它拆開後，每個部件都可以穿過。消化就是把食物「拆開」，讓它可以穿過腸壁。
你在營養與健康一課已認識這些構件：
\(\text{澱粉} \rightarrow \text{簡單的糖（例如葡萄糖）}\)
\(\text{蛋白質} \rightarrow \text{氨基酸}\)
\(\text{脂肪} \rightarrow \text{脂肪酸} + \text{甘油}\)
維生素、礦物質和水本身已經很細小，所以不需要消化。
重點總結：食物要先被消化成細小的可溶物質，才可被吸收和供身體細胞使用。
2. 消化系統之旅
消化系統由一條稱為腸道（消化道）的長管，以及一些附屬器官組成。附屬器官協助消化，但食物不會經過它們。
食物在消化道內的路線
口腔 – 牙齒把食物咀嚼成小塊。唾液把食物弄濕，使它容易吞嚥。唾液含有澱粉酶，所以澱粉的消化在這裏開始。
食道 – 連接口腔和胃的肌肉管。管壁的肌肉像波浪般收縮，把食物向下推。
胃 – 一個肌肉袋，會攪拌食物，使它與胃液混合。胃液含有蛋白酶，開始消化蛋白質，還有鹽酸，可殺死食物中大部分病菌。
小腸 – 一條長而盤曲的管。消化在這裏完成，而且大部分已消化的食物都在這裏被吸收。
大腸 – 吸收剩餘的大部分水分。未被消化的物質，例如食用纖維，會變成糞便。
直腸 – 暫時儲存糞便。
肛門 – 糞便經這個開口排出體外（排遺）。
記憶小貼士：「口食胃，小大直肛」＝口腔、食道、胃、小腸、大腸、直腸、肛門。
好幫手：附屬器官
肝臟 – 製造膽汁。膽汁不含酶，但它能把脂肪分散成微小的油滴，讓脂肪酶更快發揮作用。
膽囊 – 儲存膽汁，並把膽汁釋放到小腸。
胰臟 – 製造胰液（含澱粉酶、蛋白酶和脂肪酶），胰液會流進小腸。
你知道嗎？吞嚥不需要靠地心吸力，因為食道的肌肉會把食物推下去。所以在中國天宮太空站的太空人，即使飄浮着也能吞下食物！
重點總結：食物的路線是口腔 → 食道 → 胃 → 小腸 → 大腸 → 直腸 → 肛門。肝臟、膽囊和胰臟協助消化，但食物從不經過它們。
3. 分解食物的兩種方法
機械消化
機械消化以物理方法把食物分成較小的碎塊。食物仍然是同一種物質，只是變小了。例子：牙齒咀嚼（見牙齒保健一課）和胃的攪拌。
較小的碎塊有較大的表面面積，讓酶可以更快發揮作用，就像砂糖比方糖溶解得更快一樣。
化學消化
化學消化利用酶把大的食物分子分解成細小、可溶的分子。過程中會產生新物質，例如澱粉變成糖。
試試看：把一片白麵包咀嚼一分鐘，你會覺得它開始有點甜，因為唾液中的澱粉酶正把澱粉變成糖。
重點總結：機械消化把食物變成較小的碎塊；化學消化利用酶把大分子變成細小、可溶的分子。
4. 酶：身體的化學剪刀
甚麼是酶？
酶是由活細胞製造的物質，能加快化學反應（例如分解食物）的速率，而本身不會被消耗。
1. 每種酶只做一種工作 – 澱粉酶只作用於澱粉，不能消化蛋白質。
2. 我們的消化酶在體溫下效果最好（約37 °C）。煮沸會破壞酶。
記憶小貼士：看名字就知道它分解甚麼：澱粉酶 → 澱粉，蛋白酶 → 蛋白質，脂肪酶 → 脂質（脂肪）。
消化液和其中的酶
唾液（口腔）– 澱粉酶。
胃液（胃）– 蛋白酶，還有鹽酸。
胰液（流入小腸）– 澱粉酶、蛋白酶和脂肪酶。
小腸壁 – 含有完成消化糖類和蛋白質碎片的酶。
膽汁（由肝臟製造，儲存在膽囊）– 不含酶。
三種重要的酶
澱粉酶：\(\text{澱粉} \rightarrow \text{糖}\)
蛋白酶：\(\text{蛋白質} \rightarrow \text{氨基酸}\)
脂肪酶：\(\text{脂肪} \rightarrow \text{脂肪酸} + \text{甘油}\)
在實驗室探究酶的作用
把試管放在約37 °C的水浴中。對照實驗以煮沸過的酶（或水）代替有活性的酶。所用的食物測試來自營養與健康一課。
澱粉酶和澱粉
把澱粉溶液和澱粉酶混合。每分鐘取一滴混合物，加到點滴板上的碘溶液中。起初碘溶液變成藍黑色（有澱粉）；後來保持黃褐色（澱粉已消失）。然後進行本立德試驗（需要加熱），會出現磚紅色沉澱，顯示已產生糖。對照實驗的碘溶液一直呈藍黑色。
蛋白酶和蛋白
蛋白加水後看起來混濁。加入蛋白酶後，混合物會慢慢變得清澈，因為蛋白質被分解成細小、可溶的物質。對照實驗保持混濁。
脂肪酶和牛奶
在牛奶中加入少量鹼和酚酞，使牛奶呈粉紅色。當脂肪酶消化脂肪時，會產生酸性的脂肪酸，粉紅色便會褪去。對照實驗保持粉紅色。
公平測試：自變量＝有活性或煮沸過的酶；因變量＝顏色變化（或所需時間）；控制變量＝溫度、溶液的體積和濃度。
重點總結：有些消化液含有酶。澱粉酶消化澱粉，蛋白酶消化蛋白質，脂肪酶消化脂肪。
5. 吸收：由腸道到血液
吸收是指細小、可溶的已消化食物穿過腸壁，進入血液的過程。
為甚麼小腸那麼擅長吸收？
1. 小腸很長 – 成年人的小腸長約6米。
2. 小腸有數以百萬計的絨毛 – 內壁上有許多手指狀的微小突起，稱為絨毛，它們提供極大的表面面積。
3. 絨毛的壁很薄 – 食物只需穿過很短的距離。
4. 絨毛內有很多微血管 – 血液可迅速把吸收了的食物運走。
比喻：一條有很多細小毛圈的毛巾，比一塊光滑的膠片能吸收多得多的水。絨毛就像那些毛圈。
運送到每一個細胞
血液是身體轉運系統的一部分，會把已消化的食物運送到身體各部分。細胞利用葡萄糖獲取能量，利用氨基酸生長和修補組織，並利用脂肪酸和甘油提供能量和建造細胞的部分。
大腸：節省水分
小腸也會吸收大量水分，而大腸則吸收剩下的大部分水分，令我們不會失去過多水分。未被消化的食物（主要是食用纖維）會以糞便的形式排遺。
重點總結：大部分已消化的食物在小腸被吸收，小腸的絨毛提供極大的表面面積，然後血液把食物運送到身體所有細胞。大腸主要吸收水分。
6. 動手做模型：透析管腸道 (S)
透析管是一種薄的部分透性膜，上面有微小的孔。細小的分子（水、葡萄糖）可以穿過；大的分子（澱粉）卻不能。
模型各部分代表甚麼
透析管＝小腸壁
管內的液體＝腸道內的食物
管外的水＝血液
步驟
1. 把濕透析管的一端綁緊，注入澱粉溶液和葡萄糖溶液，再把另一端綁緊。
2. 沖洗透析管的外面，然後把它放進盛有蒸餾水的沸騰管中。
3. 約30分鐘後，用碘溶液（測試澱粉）和本立德溶液（測試葡萄糖）測試管外的水。
結果和結論
管外的水進行碘測試：保持黃褐色 → 沒有澱粉。
管外的水進行本立德試驗（加熱）：出現磚紅色沉澱 → 有葡萄糖。
結論：葡萄糖分子細小，可以穿過透析管，但澱粉分子太大，不能穿過。同樣地，只有細小、已消化的食物分子才可穿過腸壁被吸收，所以澱粉必須先被消化。
額外挑戰：在透析管內放入澱粉溶液和澱粉酶，並保持在37 °C。一段時間後，管外的水會出現糖，因為澱粉酶已把澱粉消化成細小的糖分子。
模型的限制
真正的腸壁是有絨毛和流動血液的活組織；透析管則是平滑、沒有生命的膜。模型有助解釋，但它並不是真實的東西。
重點總結：在透析管模型中，葡萄糖能穿出管外，但澱粉留在管內，可見食物必須細小和可溶才可被吸收。
常見錯誤
常見錯誤 1：「咀嚼會把澱粉變成糖。」咀嚼是機械消化。把澱粉變成糖的，是唾液中的澱粉酶。
常見錯誤 2：「食物會經過肝臟和胰臟。」不對！它們只會把消化液送進腸道。此外，膽汁不是酶。
常見錯誤 3：「大腸吸收大部分已消化的食物。」大部分已消化的食物在小腸被吸收；大腸主要吸收水分。
重點回顧
1. 消化把大的、不溶的分子變成細小、可溶的分子，供細胞使用。
2. 消化道：口腔 → 食道 → 胃 → 小腸 → 大腸 → 直腸 → 肛門。附屬器官：肝臟、膽囊、胰臟。
3. 機械消化：咀嚼、攪拌。化學消化：消化液中的酶。
4. 澱粉酶消化澱粉，蛋白酶消化蛋白質，脂肪酶消化脂肪。
5. 大部分已消化的食物在小腸（絨毛）被吸收，經血液運送到身體各部分；大腸吸收水分。
6. 透析管模型：葡萄糖能穿過，澱粉不能。
做得好！下次吃飯時，記得感謝你努力工作的消化系統！